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1、高中物理基础知识汇总 目录 一、直线运动 . 2 二、力 . 4 三、牛顿运动定律 . 7 四、曲线运动万有引力 . 9 五、机械振动 . 13 六、机械能 . 14 七、分子热运动 能量守恒 . 16 八、固体、液体和气体 . 18 九、恒定电流 . 21 十、磁场 . 24 十一、电磁感应 . 26 十二、机械波 . 27 十三、电磁场和电磁波 . 29 十四、光 . 30 十五、原子和原子核 . 32 1 一、直线运动 1.参考系（A）在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体 2.质点（A）用来代替物体的有质量的点（当物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以 忽略时，物体可作为质

2、点。） 3.位移和路程（A） 表示质点的位置的变动的物理量叫做位移，位移是矢量。 路程是质点运动轨迹的长度。路程是标量 4.速度描述运动快慢的物理量，是位移对时间的变化率。 5.平均速度（A） s v=，在直线运动中，不同时间（或不同位移）内平均速度一般是 t 不同的，因此，必须指明求出的平均速度是对哪段时间来说的。 6.瞬时速度（A）运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做瞬时速度 7.速率（A）在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同。 它的大小叫做瞬时速率，有时简称速率。 8.变化率表示变化的快慢，不表示变化的大小。 9.加速度（B）加速度描述速度变化快慢的物

3、理量，是速度对时间的变化率。 vv1 at0 2 =，s=vvv t， =，vvatt) t=0+ ，vtv22as 0+ ( 00 0 t2 a= 2s t 2 1 10. 匀变速直线运动的规律（B） 位移公式：s=v t+at2；由于匀变速直线运动的速度 02 是均匀改变的，他在时间 t 内的平均速度v= v0+vt 2 v t 2 v+v =，某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。 0t 2 v s 2 v+v 22 =，某段位移的中间位置的即时速度公式（不等于该段位移内的平均速 0t 2 度）。 无论匀加速还是匀减速，都有vG a= F 支G / m 0 竖真向上 失重

4、：F 支G a= F 支 G / m gR时物体受到的弹力必然是向 下的；当vgR时物体受到的弹力必然是向上的；当v=gR时物体受到的弹力恰好 为零。当弹力大小Fmg时，向心 力只有一解：F+mg；当弹力F=mg时，向心力等于零。 s 6.线速度、角速度和周期（B）线速度：v=，方向在圆周该点的切线方向上。 t s 角速度： =，rad/s trt 周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间。 2r 2 关系：v =, =,v=r T T = t = 2 T =2n v= s t =2r T =2rn 7.向 心加速 度（A） F v v 2 2 =mr 2,F =m,= 2, =, a=

5、ar 2r= a r r v 2 r = 4 2 2 r T =v 方向 总 与运动方向垂直。 8.向心力（B）F v 2 =mr 2,F =， Fn=ma=m2r=m m r v 2 r =m4 T 2 r 2 =mv方向总与运 动 方向垂直。 9.万有引力定律（A） m m F=G，G=6.67 1011N m2/ kg2 12 r 2 适用于两个质点、一个质点和一个均匀球、两个均匀球。 10 G Mm 2 = ma=m2r=m r v 2 r =m4 T 2 2 r= a=G M 2 v= r GM r =GM r 3 T=2 r 3 GM （B）(1)用万有引力定律求中心星球的质量和密

6、度 当一个星球绕另一个星球做匀速圆周运动时，设中心星球质量为M，半径为R，环 绕星球质量为m，线速度为v，公转周期为T，两星球相距r，由万有引力定律有： 2 GMm，可得 出 mv2 2 =mr rT 2r M= v2r4r 23 = GGT 2 (C) 万有引力和重力的关系: 一般的星球都在不停地自转，星球表面的物体随星球 自转需要向心力，因此星球表面上的物体所受的万有引力有两个作用效果：一个是 重力，一个是向心力。星球表面的物体所受的万有引力的一个分力是重力，另一个 分力是使该物体随星球自转所需的向心力。即F=G+f n 10. 人造卫星（只讨论绕地球做匀速圆周运动的人造卫星）和星球表面上

7、的物体不同， 人造卫星所受的万有引力只有一个作用效果，就是使它绕星球做匀速圆周运动，因此 万有引力等于向心力。又由于我们定义重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，因 此可以认为对卫星而言，F=G=f n 人造卫星的线速度和周期。人造卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供的，因 此 有 ： 2 GMmmv， 由 此 可 得 到 两 个 重 要 的 结 论 ： 2 2 =mr rrT 2 GM1 v= 和 r r r 3 T= 。可以看出，人造卫星的轨道半径r、线速度大小v和周期T是一一 2r 3 GM 对应的，其中一个量确定后，另外两个量也就唯一确定了。离地面越高的人造卫星， 线速度越小而周期越

8、大。 近地卫星。近地卫星的轨道半径r可以近似地认为等于地球半径R，又因为地面附近 R GM g=，所以有v7.910/ ,25.1 1085 min。它们分别是绕地球 =gR= 3m s T =s= 3 Rg 2 做匀速圆周运动的人造卫星的最大线速度和最小周期。 同步卫星。“同步”的含义就是和地球保持相对静止（又叫静止轨道卫星），所以其周 期等于地球自转周期，既T=24h，根据可知其轨道半径是唯一确定的，经过计算可求 得同步卫星离地面的高度为h=3.6107m5.6R 地（三万六千千米），而且该轨道必须在 11 地球赤道的正上方，卫星的运转方向必须是由西向东。 10. 宇宙速度（A）第一宇宙速

9、度 7.9km/s；第二宇宙速度 11.2km/s；第三宇宙速度 16.7km/s。 12 五、机械振动 1.简谐运动（A）物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的 回复力的作用下的振动。F= kx（x 位移）位移指的是由平衡位置指向定点的有向 线段。 由定义知：Fx，方向相反。由牛顿第二定律知：Fa，方向相同。 由以上两条可知：ax，方向相反。 v和x、F、a之间的关系最复杂：当v、a同向（即v、F同向，也就是v、x反 向）时v一定增大；当v、a反向（即v、F反向，也就是v、x同向）时，v一定 减小。 2.简谐运动的振幅、周期和频率（A）振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离

10、；f 1 =。 T 3.简谐运动的振动图像（A）振动图象表示同一质点在不同时刻的位移; 振动图象的 横坐标表示时间; 从振动图象上可以读出振幅和周期. 介质质点的运动是简谐运动（是一种变加速运 动） 任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是 4A，在半个周期内经过的路程都是 2A，但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是A了 mgl 4.单摆（A）F=x；f=kx；T= 2(与摆球质量、振幅无关)。 lg 5.受迫振动与共振 （1）受迫振动：物体在驱动力（既周期性外力）作用下的振动叫受迫振动。 a.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。 b.物体做受迫振动的振幅由驱动力

11、频率和物体的固有频率共同决定：两者越接近， 受迫振动的振幅越大，两者相差越大受迫振动的振幅越小。 （2）共振：当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这种现 象叫共振。 要求会用共振解释现象，知道什么情况下要利用共振，什么情况下要防止共振。 利用共振的有：共振筛、转速计、微波炉、打夯机、跳板跳水、打秋千 防止共振的有：机床底座、航海、军队过桥、高层建筑、火车车厢 13 六、机械能 1.功（B）W=Fscos；力使物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、离合位移 的夹角的余弦这三者的乘积。当 0 = 时F不做功，当 时F做正功，当 222 时F做负功。 2.功率（A） W P=

12、（用来求平均功率）； P=FvCos（v 为平均速度，则 P 为平均 功 t 率；V 为即时速度， 则 P 为即时功率） 汽车的两种加速问题。汽车从静止开始沿水平面加速运动时，有两种不同的加速过 程，但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f=ma 恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必 将减小，a也必将减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时v达 PP 到最大值 m= =。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的 vmm Ff 功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力）。 恒定牵引力的加速。由公式P=

13、Fv和 F-f=ma 知，由于F恒定，所以a恒定，汽车 做匀加速运动，而随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，功率不能 PP 再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为v =r0，F 分显示为引力；r10r0，分0 7.布朗运动注意点：液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因；悬浮在 液体中的颗粒越小，布朗运动越明显。液体温度越高,布朗运动越激烈 8.物体的内能（A）物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的热 力学能，也叫内能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。 9.物体内能（A） （ 1）分子动能：分子因热运动而具有的能量，同温度下各分子的分子 动

14、能K 不同，分子动能的平均值仅和温度有关。（2）分子势能：分子间因有相 互作用力而具有的、由它们相对位置决定的能量，r0 时,r P。0 时，P 最低，P 随物体的变化而变化。 （3）物体内能：物体内所有分子的K 和P 总和，物体的内能与温度和体积 及 摩尔数有关。（4）物体内能的改变：做功：实质上是其它形式的能和内能之间转化； 热传递：实质上是各物体间内能的转移。 10. 热力学第一定律（A）外界对物体所做的功 W, 加上物体从外界吸收的热量 Q 等于物 体内能的增加U,U=Q+W。凡是使物体得到能量（如外界对物体做功、吸热）， 则取正号；凡是使物体失去能量（如物体对外界做功、放热），则取负

15、号。 11. 能量守恒定律（B）能量不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为 16 别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。 “伟大的运动基本规律”，19 世纪自然科学的三大发现之一 12. 热力学第二定律（A）表述一：热量能自发地从高温物体传给低温物体，但不会自发 地从低温物体传给高温物体，即热传导具有方向性。表述二：机械能可以全部转化 为内能，而内能不能全部转化为机械能且不引起其他变化，即机械能和内能的转化 具有方向性。因此第二类永动机不能实现。注意：第一类永动机违背了能量守恒定 律。第二类永动机并未违背能量守恒定律。 13. 永动机不可能。 热

16、力学第三定律结论：绝对零度不可能达到。 热力学温度： T=t(摄氏温度） +273.15K 17 八、固体、液体和气体 1.气体的体积、压强、温度间的关系（A） pVm =C（恒量）pV=RT TM 2.气体分子运动的特点：气体分子之间有很大的空隙，可以自由地运动。气体分子运 动的速率很大。 3.气体压强，指的就是气体对于容器器壁的压强。大量气体分子不断地撞击容器壁，对 容器壁产生一定的压力。 一、电场 1.元电荷（A）电子和质子带有等量的一种电荷，电荷量e=1.60 1019C。所有带电体 的电荷量或者等于电荷量e，或者是电荷量e的整数倍。因此，电荷量e称为元电荷。 e= .60。 1101

17、9C 2.电荷守恒（A）电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体， 或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。这个结 论叫做电荷守恒定律。 3.电荷间的相互作用力（A）静电力，库仑力 Q Q F=（k= 9.0109N m2 /C2） k12 r 2 4.电场（A）电场的基本形式是他对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。 电场和磁场虽由分子、原子组成的物质不同，但他们是客观存在的一种特 殊物质形态。 5.电场强度（B） F E=（单位：伏特每米，符号 V/m；1N/C=1V/m）电场强度是 矢 q 量，电场中某点的场强的方向跟正电荷在该点所受的

18、电场力的方向相同。点电荷Q 形成的电场中 kQ E=。 r 2 这是电场强度的定义式，适用于任何电场。 其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。 电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 6.电场线（A）电场线从正极出发到负极终止。 电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越小。 18 7.匀强电场（A）场强的大小和方向都相同。 匀强电场的场强公式是： U E=，其中 d 是沿电场线方向上的距离。 d 8.电势差（B）电荷在电场中移动时，电场力做功，同一电荷从一点移动到另一点时， W 电场力做功越多，就说这两点间的电势差越大。U=

19、,=，U=Ed,E= AB AB WqU ABABAB AB W qU ABAB q U d （单位：伏特，符号 V，1V=1J/C） 正点电荷周围电势大于零；负点电荷周围电势小于零。 9.电势（A）电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时 电场力所做的功。沿 电 场 线 的 方 向 ， 电 势 越 来 越 低 。 电势只有大小没有方向，是标 量。 10. 等势面：电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 11. 电势能：电场力做正功，则电势能减小；电场力做负功，则电势能增加。W电=Uq。 根据功是能量转化的量度，有E=-W电，即电势能的增量等于电场

20、力做功的负值。 Q 12. 电容器的电容（A）C=（单位：法拉 F），平行板电容器C U S =（k静电力常量） 4kd 是由电容器本身的性质（导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的。 13. 在电场中移动电荷电场力做的功:在电场中移动电荷电场力做的功W=qU，只与 始末位置的电势差有关。在只有电场力做功的情况下，电场力做功的过程是电势能 和动能相互转化的过程。W= -E=EK。 无论对正电荷还是负电荷，只要电场力做功，电势能就减小；克服电场力做功， 电势能就增大。 正电荷在电势高处电势能大；负电荷在电势高处电势能小。 利用公式W=qU进行计算时，各量都取绝对值，功的正负由电荷的正负和移动的

21、 方向判定。 每道题都应该画出示意图，抓住电场线这个关键。（电场线能表示电场强度的大小 和方向，能表示电势降低的方向。有了这个直观的示意图，可以很方便地判定点电 荷在电场中受力、做功、电势能变化等情况。） 14. 带电粒子在电场中的运动:带电粒子在匀强电场中的加速 一般情况下带电粒子所受的电场力远大于重力，所以可以认为只有电场力做功。由 动能定理W=qU=EK，此式与电场是否匀强无关，与带电粒子的运动性质、轨迹形 状也无关。 19 15. 电势与电势差的区别与联系 区别：（1）电势具有相对性，与零势点的选取有关，而电势差与零势点的选取无关， 具有实际意义；（2）电势决定了电荷在电场中的电势能，

22、而电荷在电场中移动，电 场力所做的功由电势差具体确定：Wab=qUab（即电势能的改变量）。 联系：（1）电势与电势差都是反映电场本身的性质（能的性质）的物理量，与检验 电荷无关；（2）电势与电势差都是标量；数值都有正负；单位相同。（3）Uab=ab， U= 。 baba 16. 电场强度与电势的关系与区别 电场线与等势面均是描述电场基本形态的人为工具，它们是互相垂直的。无论什 么电场沿电场线方向电势必是逐渐降低的，且是电势降落最快的方向。沿等势面移 动电荷，因为电场力总是与电荷运动方向垂直的，故电场力总不做功。电场强度 与电势是两个不同的物理量，在同一电场中场强为零的点，电势不一定为零，而电

23、 势为零的点，场强也不一定为零。同一电场中，场强越大的地方电势不一定越高， 电势越高的地方场强也不一定越大；电势相等的点，场强不一定相等，场强相等的 点，电势也不一定相等。 20 九、恒定电流 1.欧姆定律（A） UUq I=,R=,I=（电流单位：安培，符号 A；电阻单位：欧姆， RIt 符号） q 电流的定义式： I=，适用于任何电荷的定向 移 动 t 形成的电流。 U I=（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。电阻的伏安特性曲线：注 R 意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的 伏安特性曲线不再是过原点的直线。 计算电流，除了用I=外，还经常

24、用并联电路总电流和分电流的关系：I=I1+I2 U R 计算电压，除了用U=IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：U=U1+U2 计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P=P1+P2 对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P=UI=I 2R= U 2 R 2.电功就是电场力做的功：W=qU=UIt W 3.电功率：UI P= t 4.焦耳定律：Q=W=UIt=I 2Rt 5.热功率：P=I 2R 6.闭合电路的欧姆定律（B）研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是 常量，后三个是变量。 E=U+U,E=IR+Ir,I , = R E + r 21 ERROR: limitcheck OFFENDING COMMAND: string STACK: 66038 33018 32512 33019